- •Образования и науки Российской Федерации
- •Введение
- •1. Общие вопросы
- •1.1. Основные свойства резин как конструкционного материала
- •1.2. Структура и направления развития резиновой промышленности
- •1.3. Основные компоненты и рецептура резиновых смесей
- •1.4. Физико-механические испытания каучуков, резиновых смесей и резин
- •1.4.1. Методы испытаний каучуков и резиновых смесей
- •1.4.2. Методы испытаний резин
- •1.4.2.1.Определение свойств резин при статическом нагружении
- •1.4.2.2. Определение свойств резин при динамическом нагружении
- •1.4.2.3. Определение сопротивления резин истиранию
- •1.4.2.4. Определение прочности связи между резиной и резиной, резиной и другими материалами
- •1.4.2.5. Определение сопротивления резин действию внешних сред
- •2. Каучуки, применяемые в производстве резиновых изделий
- •2.1. Натуральный каучук
- •2.2. Синтетические изопреновые каучуки
- •2.3. Бутадиеновые каучуки
- •2.4. Бутилкаучук
- •2.5. Этиленпропиленовые каучуки
- •2.6. Бутадиен-стирольные каучуки
- •2.7. Бутадиен-нитрильные каучуки
- •2.8. Хлоропреновые каучуки
- •3. Вулканизующие системы
- •3.1. Основные закономерности процесса вулканизации каучуков различной природы
- •3.2.1. Взаимодействие серы с каучуком в отсутствие ускорителей
- •3.2.2. Вулканизация серой в присутствии ускорителей
- •3.2.2.1. Ускорители – производные дитиокарбаминовых кислот
- •3.2.2.2. Ускорители группы тиазолов
- •3.2.2.3. Ускорители аминного типа
- •3.2.3. Активаторы ускорителей серной вулканизации
- •3.2.4. Замедлители преждевременной вулканизации
- •3.2.5. Серные вулканизующие системы для высокотемпературной вулканизации
- •3.3 Бессерные вулканизующие системы для ненасыщенных каучуков
- •3.4. Вулканизующие системы для насыщенных каучуков
- •3.5. Вулканизующие системы для каучуков с функциональными группами
- •4. Наполнители
- •4.1. Активные наполнители
- •4.1.1. Технический углерод
- •4.1.1.1.Способы классификации технического углерода
- •4.1.1.2. Усиливающее действие технического углерода
- •4.1.1.3. Выбор марок технического углерода.
- •4.1.2. Другие типы активных наполнителей
- •4.2. Неактивные наполнители
- •5. Пластификаторы и мягчители
- •6. Защитные добавки
- •Ингредиенты специального назначения
- •Технологические добавки
- •9. Армирующие материалы
- •Библиографический список
- •Содержание
- •Охотина Наталья Антониновна
- •Тексты лекций
- •420015, Казань, к.Маркса, 68
4.1.1.3. Выбор марок технического углерода.
Благодаря большому количеству марок технического углерода можно выбирать необходимую марку в зависимости от технических требований к изделию и экономических показателей. Так, для изделий, от которых требуется высокая износостойкость, прочность, сопротивление раздиру (протекторы шин, наружные обкладки транспортерных лент, каблуки и подошвы обуви), следует применять печные марки с высокой удельной поверхностью (П 245, П 234, П 324). Смеси с такими марками жестки, поэтому обязательно двухстадийное изготовление.
Для изделий с повышенной эластичностью применяют марки канального технического углерода (К 354), которые одновременно повышают адгезию к текстильным материалам. Их рекомендуют применять в обкладочных резинах. Для изделий с улучшенными динамическими свойствами также используют печные марки со средним диаметром частиц (П 514, П 701).
Для изделий массового назначения с большими дозировками технического углерода применяют более крупнодисперсные марки П 803, Т 900 как самые дешевые.
При изготовлении электроизоляционных изделий или антистатических материалов следует применять марки с самыми мелкими и высокоструктурными частицами, способными образовывать непрерывную фазу. Лучше всего подходит ацетиленовый технический углерод.
Для многих рецептур характерны комбинации разных марок, что позволяет увеличить их дозировку без ухудшения свойств.
4.1.2. Другие типы активных наполнителей
В качестве активных наполнителей кроме технического углерода используются коллоидная кремнекислота (SiO2•nH2O) и некоторые смолы, лигнин (продукт переработки древесины). Коллоидный диоксид кремния в зависимости от способа получения называется или белой сажей, или аэросилом. Белая сажа получается в жидкофазном процессе и обозначается как БС-50, БС-75, БС-100, аэросил - в газофазном процессе и обозначается как А-300, А-375. Цифровой индекс указывает на величину удельной адсорбционной поверхности. Белая сажа повышает адгезию к текстильной или металлической арматуре и поэтому применяется совместно с техническим углеродом во всех обкладочных смесях. Аэросил - единственный наполнитель для силоксановых каучуков, которые даже выпускаются только в наполненном виде.
В настоящее время начинается период широкого использования кремнекислотных наполнителей в производстве экологически безопасных шин нового поколения - так называемых «зеленых шин». Только при наполнении протекторных резин диоксидами кремния удается понизить сопротивление качению, что снижает расход топлива, и улучшить сцепление с сухой и мокрой дорогой, что обеспечивает безопасность движения.
Однако для замены технического углерода выпускаемые в настоящее время России марки БС непригодны, а производство марок с удельной поверхностью свыше 130 м2/г в находится в стадии опытного освоения.
Вместе с тем простая замена технического углерода на кремнекислотный наполнитель невозможна из-за особенностей структуры поверхности частиц кремнезема. Высокая полярность поверхности создает значительные трудности при смешении кремнеземного наполнителя с каучуками и не обеспечивает необходимой степени усиления каучуков.
Проблема решается путем модификации поверхности диоксида кремния бифункциональными кремнийорганическими соединениями (силанами), которые уменьшают взаимодействие между частицами наполнителя, способствуют распределению значительных количеств БС в каучуках и возникновению химических связей между поверхностью частиц наполнителя и каучуковой матрицей.